Biologische Brennstoffzellen für den Chemieunterricht
Vortragende: Dr. Rebecca Grandrath
Co-Autoren:Prof. Dr. Claudia Bohrmann-Linde
Institution:Bergische Universität Wuppertal
Datum:30. April 2023
Zeit:09:15 - 10:00 Uhr
Raum:F314
Beitrags-Nr.:VC 30-039

Biologische Brennstoffzellen funktionieren nach dem allgemeinen Brennstoffzell-Prinzip: An der Anode wird ein organisches Substrat mithilfe von Biokatalysatoren oxidiert, die freiwerdenden Elektronen werden an die Anode übertragen und in einen externen Stromkreis eingespeist, bevor sie an der Kathode ein Oxidationsmittel – meist Sauerstoff - reduzieren. Je nach verwendetem Biokatalysator unterscheidet man zwischen mikrobiellen bzw. enzymatischen Brennstoffzellen. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich dabei von der Abwasserreinigung bei gleichzeitiger Stromgewinnung bis hin zu filigranen autarke, inkorporierte Medizingeräten, etwa über Blutzucker betriebene Schrittmacher. Beide Typen biologischer Brennstoffzellen sind bislang im Bildungskontext unterrepräsentiert. Es wurden jedoch einfache, reproduzierbare Schulversuche entwickelt, die im Vortrag vorgestellt werden. Da sie auf die wesentlichen Komponenten reduziert sind, ermöglichen sie Lernenden, die Funktionsweise nachzuvollziehen. Biologische Brennstoffzellen können an verschiedene Fachinhalte des Chemie- bzw. Biologieunterricht der Sekundarstufe II geknüpft werden. Zur leichteren Implementierung in die Schulpraxis stehen neben den Versuchsvorschriften interaktive Tools, Video-Versuchsanleitungen, interaktive E-Books sowie Experten-Interviews von Brennstoffzell-Forschenden kostenlos zur Verfügung.